3D技术应用于髋关节布鲁氏菌感染二期翻修术1例
2019-06-10 马永光 孙立 李森磊 中国矫形外科杂志
患者，女性，53岁，左髋关节翻修术后6年，疼痛3个月，红肿2周。查体：左髋部后外侧见长约10CM及22CM陈旧性手术瘢痕，术区见一大小约3CM×5CM包块，皮温高，可触及液波感，左髋部4字征阳性，左髋活动受限。实验室检查：CRP：9.77mg/L，ESR：48mm/h，SPECT/CT结果示：见假体松动核浓聚考虑感染，结核三项、PPD、结核T-sport阴性，左髋穿刺行血培养瓶培养结果为布鲁氏菌。
病历资料
一般资料 患者，女性，53岁，左髋关节翻修术后6年，疼痛3个月，红肿2周。查体：左髋部后外侧见长约10CM及22CM陈旧性手术瘢痕，术区见一大小约3CM×5CM包块，皮温高，可触及液波感，左髋部4字征阳性，左髋活动受限。实验室检查：CRP：9.77mg/L，ESR：48mm/h，SPECT/CT结果示：见假体松动核浓聚考虑感染，结核三项、PPD、结核T-sport阴性，左髋穿刺行血培养瓶培养结果为布鲁氏菌。诊断左侧髋关节翻修术后假体周围布鲁氏菌感染。术前VAS评分7分，Harris评分46分，SF-12量表评分32分。
手术方法 手术方式选择二期翻修，一期行左侧髋关节假体取出、感染清创、置入3D技术制备的抗生素骨水泥间隔器，髋臼侧填充骨水泥后，3D打印间隔器模型压配相适应髋臼，复位髋关节，适当牵引下肢，术后创面一期愈合。
术后予米诺环素、利福平及及盐酸左氧氟沙星抗感染治疗。停止抗感染治疗，连续2次间隔1个月复查ESR、CRPIL-6、WBC均正常，行二期翻修术，完善骨盆薄层CT扫描，3D建模处理打印出1：1骨盆模型，髋臼骨缺损按照Paprosky分型ⅢA，利用计算机辅助设计垫块臼杯一体假体并规划钉道方向，导入3D打印机借助电子书熔断技术以钛金属粉为原料，打印出个体化3D髋臼假体（由爱康医疗控股有限公司生产制作）。
二期翻修：患者取右侧卧位，调整虚拟的3D数字模型与患者病变部位完全重叠，沿后外侧切口逐层切开暴露，取出间隔器，再次清创，取髋臼侧及股骨侧软组织送术中冰冻结果示：高倍镜下中性粒细胞计数<5个，清理髋臼侧，测试3D打印个性化钛合金髋臼翻修假体完全适配及骨缺损部位填充满意，安装臼杯，按预先规划钉道方向置入5枚螺钉固定，测试稳定后安装聚乙烯内衬，股骨侧置入生物型股骨柄，安装陶瓷股骨头复位髋关节，测试稳定逐层缝合，术区一期愈合。
结果
术后2周扶拐部分负重，术后1个月完全脱拐负重，末次随访VAS评分0分，Harris评分92分，SF-12评分51分，假体无脱位、周围感染，影像学显示假体位置良好，未见假体松动、下沉及骨溶解，髋臼侧见骨长入，双下肢基本等长。
讨论
初次髋关节置换术后PJI发生率1%~3%，髋关节翻修术后则更高约14.8%，PJI一旦发生对于患者是一种灾难性的并发症，导致髋关节功能障碍，增加住院时间及费用。对于假体周围感染目前主要手术方式有清创保留关节假体、一期翻修、二期翻修。本次病例为慢性且布鲁氏菌感染，局部脓肿形成，软组织条件差，故采用二期翻修。利用3D技术制备个性化间隔器，根据培养加入敏感抗生素并可调整剂量。关节周围局部释放高浓度抗生素，进一步杀灭残留细菌，维持患肢长度，保持关节周围软组织张力，预防肌肉萎缩，减少骨量丢失。间隔期患者可部分负重活动，提高了生活质量，有利于二期手术时的显露和复位。布鲁氏菌感染导致的假体周围感染报道较少，布鲁氏菌病是最常见的人畜共患传染病，主要接触感染的动物或动物制品等引起，其中骨关节受累是最常见的并发症，血培养是诊断布鲁氏菌感染的金标准，患者曾有牛羊养殖史，治疗采用一期彻底清创，术中见大量乳白色豆乳样物质。术后抗感染首先推荐多西环素＋利福平，Cascio等报道在应用多西环素、利福平基础上，联合氨基糖苷类或喹诺酮类三联治疗，治疗效果较两联更好。本例患者，术后联合多西环素＋利福平+左氧氟沙星（可乐必妥）抗感染治疗，治疗3个月后多次复查炎症感染指标已正常。
髋关节翻修尤其假体周围感染通常伴有不同程度的骨缺损，对髋臼骨缺损的有效重建是髋关节翻修术成功与否的关键，翻修中髋臼骨缺损情况多样，本例患者二期翻修前行骨盆3D打印模型能够直观了解髋臼骨缺损的形状，便于术前规划。
通过3D打印个性化假体能够精确重建骨缺损部分，很好地解决骨缺损问题，并且简化了髋臼重建.其可尽量保存髋臼骨量，恢复髋臼正常的旋转中心。通过电子束熔融技术以钛合金粉为原料逐层熔融叠层制备髋臼表面，在微观方面，特别是孔形态、孔径、孔隙率以及联通孔隙成型制作成三维孔结构，形成与人体骨小梁相似的3D连通的孔隙立体网状结构，被称为3D骨小梁金属，具有很好的骨长入能力，可以支持人体骨组织在其中生长，使置入物与骨骼之间形成坚强的绞锁，极大地增加了置入物与骨床的结合能力。胡如印等研究报道3D打印多孔钛金属材料嵌压在兔股骨外髁骨缺损部位，术后4、8、12周新生骨及骨组织在多孔钛与骨界面处逐渐增多，多孔钛孔隙逐渐出现新生骨小梁，与骨连接逐渐紧密，与多孔钛进行骨整合，骨缺损区域逐渐被新生骨样组织覆盖。本例患者末次随访见髋臼侧骨小梁长入，假体位置良好。术中结合混合现实，是全新数字全息影像技术，现实与虚拟结合、实时交互性和精确地匹配性。虚拟的3D数字模型与患者病变部位完全重叠在一起，对术区精确的定位及暴露引导具有重要意义，是至关重要的。
目前3D打印技术发展日新月异，3D打印内置物对骨缺损处具有精确的重建，以及良好的宿主骨骨长入整合，混合现实技术具有动态可视化、真实、可交互的优点，随着科学技术在骨科领域的应用，将推进骨科快速发展。
原始出处：
马永光,孙立,李森磊,张巩,郭圣峰,田晓滨.3D技术应用于髋关节布鲁氏菌感染二期翻修术1例[J].中国矫形外科杂志,2019,27(09):862-864.
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